KR100365308B1 - 마그네틱 페이퍼 제작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자력종이를 가볍고 환경 친화적으로 만들면서도 균일한 자력을 띠게 하는 것을 목적으로 천연펄프로 만든 마그네틱 페이퍼 제작방법에 있어서, 스퍼터링 장치를 이용하여 경자성 금속을 소정의 두께로 종이에 증착시키는 제1단계; 금속이 증착된 종이를 급속 고온 열처리하는 제2단계; 및 상기 경자성금속이 증착된 종이를 자력시스템에서 영구적으로 자화시키는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 페이퍼 제작방법에 관한 것이다.

Description

마그네틱 페이퍼 제작방법{manufacturing methode for magnetic paper}

본 발명은 경자성 박막제지인 마그네틱 페이퍼에 관한 것으로 보다 상세하게는 종이의 일면 또는 양면에 Fe-Nd-B계 등 영구적으로 자화시키기에 좋은 영구 자석(경자성)재료를 소정의 두께로 증착한 후, 금속이 증착된 종이를 급속 고온 열처리하고 상기 경자성금속이 증착된 종이를 자력시스템에서 영구적으로 자화시키는 공정에 관한 마그네틱 페이퍼 제작방법에 관한 것이다.일반적으로 사용되고 있는 고무자석, 플라스틱자석 등은 영구자석의 재료인 페라이트 분말 등을 탈부착이 용이한 비율로 합성수지와 혼합, 압출한 후 바로 착자기에서 영구적으로 자화시키는 과정을 거쳐 만들어지고 있다.그러나, 이와 같은 자석분말을 종이 자체에 결합시키기 위한 합성수지를 특수장치에 의해 혼합·압출하여 제조하게 되므로, 상기 자석분말을 이용하여 만든 플라스틱 자석 등이 그 고유의 기능을 하기 위해서는 대략 두께(0.1∼0.5mm)를 유지하게 되는 문제점을 갖게 된다.또한, 상기 과정에 의해 결합된 종이는 고무 또는 플라스틱 등과 같은 합성수지재를 결합함으로 상기 종이의 무게는 무거우면서도 환경 친화적이지 못하게 되어 그 용도가 극히 제한되는 문제점을 갖게 되었다.즉, 공지의 스퍼터링 장치의 진공챔버내에 증착하고자 하는 물질 Fe-Nd-B계, Sn-Co계, Al-Ni-Co계 등과 같은 금속을 타겟 홀더로 장착하고, 동 금속 물질이 스퍼터되게 한 후 종이를 그 내부에서 일정한 속도로 이동시키면 스퍼터된 금속 미립자가 증착되고, 그 금속이 증착된 종이를 자력시스템에서 영구적으로 자화시키는 것이다.또한, 스퍼터링 장치 등 특수 증착장치를 활용하여 종이의 일면은 물론 양면 또는 한번 증착된 부분에 다른 물질이나 동일한 물질을 다층으로 증착하여 사용할 수 있다.또한, 상기에서 사용되는 종이는 천연펄프로 만든 종이류 뿐만 아니라 직물류를 사용할 수 있으며, 다양한 무늬나 색깔이 있는 종이류나 직물류도 사용할 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로 종이의 본래기능을 갖게 하면서도 자력을 띠게 하되 가볍고 환경 친화적이면서 문양의 인쇄 등을 쉽게 하도록 하는 등 그 용도가 현저한 자석 종이를 만드는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적은 공지의 스퍼터링 장치 등 특수 증착 장치를 이용하여 종이에 합성수지 등 결합제를 사용하지 않고 Fe-Nd-B계, Sn-Co계, Al-Ni-Co계 등과 같이 용이하게 영구적으로 자화시킬 수 있는 금속을 증착시킨 후에 그 금속이 증착된 종이를 영구적으로 자화시킬 수 있는 상태를 만들기 위한 순간 고온 금속 열처리 등 특수 과정을 거쳐 공지의 자력시스템(착자기)을 통과 시킴으로써 달성된다.

상기에서 설명한 본 발명의 하나의 실시예인 처리 공정을 상세히 설명하면 다음과 같다.종래의 플라스틱 자석 또는 고무자석 등을 만드는 공정과는 다른 특수공정을 거쳐야 하는 데 그 주요 제조공정은 특정 종이 위에 자화되지 않은 경자성 금속(자석) 박막형성 → 급속 고온 열처리 등 특수처리 → 착자 과정 등이다. 상기의 공정을 각각 분리하여 처리 할 수도 있고 연속되는 시스템으로 처리할 수도 있다.그 첫번째 공정인 종이 위의 박막형성 장치인 공지의 기본적인 스퍼터링시스템은 스파터 건, 타겟홀더, 진공챔버와 그 진공챔버를 진공으로 만들기 위한 펌핑장치와 진공챔버에 가스를 공급하기 위한 스퍼터링 가스 공급원, 타겟머터리얼을 냉각시키기 위한 냉각시스템, 롤유닛 ,압력측정용 베큠게이지, 글로우 방전용 파워서플라이, 증착 효율을 높이기 위한 마그넷 등으로 구성되어 있다.상기 공지의 스퍼터링장치를 활용하여 자석종이를 제조하려면 동 장치의진공 챔버내에 증착하고자 하는 Fe-Nd-B계, Sn-Co계, Al-Ni-Co계 등과 같은 금속 타겟을 하나 또는 여러개를 타겟홀더로 장착하고 증착하고자 하는 종이를 로울러 유닛을 이용하여 적정한 속도로 연속적으로 이동시키면서 1∼20㎛정도의 금속이 증착되도록 하면 된다.두번째 공정인 급속 고온 열처리 (RTA:Rapid Thermal Annealing)공정에서는 증착 과정에서 잃은 착자가 강력하게 되는 재료의 특성을 회복시켜 주는 과정으로써, 온도 500℃∼1000℃ 상태에서 약 5초∼1분간의 급속 고온열처리 등과 같은 특수처리 과정이다.세번째 공정인 공지의 자력시스템(착자기)은 열처리 등 특수과정을 거친 종이를 영구적으로 자력이 있는 상태로 만들기 위하여 자화키는 과정이며 자석종이의 완성단계이다.상기 증착된 금속의 표면을 녹 등으로부터 보호하기 위하여 증착된 금속 이면에 필요시에는 크롬, 니스 등으로 보호막을 형성하여 사용할 수도 있으며, 녹 방지용 기타 특수재료를 분무·침투토록 하여 사용할 수도 있다.또 상기에 사용되는 원지는 광고용, 학습용, 사무용, 산업용 등 용도에 따라 다양한 것을 이용하므로써 그 용도에 적절하게 할 수 있다.또 스퍼터링장치 등 특수 증착장치를 활용하여 종이의 일면은 물론 양면 또는 한번 증착된 부분에 다른 물질이나 동일의 물질을 다층으로 증착하여 사용할 수도 있다.상기에서 사용되는 종이는 천연펄프로 만든 종이류 뿐만아니라 직물류를 사용할 수도 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 종이에 스퍼터링 장치를 이용하여 증착하고자 하는 경자성 물질 등이 스퍼터되게 하여 종이에 증착되도록 하고, 그 금속박막 종이를 자력시스템에서 착자시켜 영구적으로 자력을 띠게 하므로써 가볍고 환경친화적이면서도 영구적으로 자력을 갖게 되는 효과가 있다.또한, 다른 효과로는 금속재료가 종이에 매우 밀도가 높고 균일하게 증착되게 하므로써, TV, 라디오, 컴퓨터, 냉장고, 핸드폰 등과 같이 전자기파를 발생시키는 장치로부터 나오는 전자기파를 차폐 또는 흡수할 수 있는 효과를 갖는다.이외에도 높은 용융점을 갖는 물질이 증착되므로, 내화성을 갖는 종이로도 사용할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (2)

1. 천연펄프로 만든 마그네틱 페이퍼 제작방법에 있어서, 스퍼터링 장치를 이용하여 경자성 금속을 소정의 두께로 종이에 증착시키는 제1단계; 금속이 증착된 종이를 급속 고온 열처리하는 제2단계; 및 상기 경자성금속이 증착된 종이를 자력시스템에서 영구적으로 자화시키는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 페이퍼 제작방법
2. 제1항에 있어서, 제3단계이후 경자성 금속이면의 표면에는 보호막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 페이퍼 제작방법.